2015年中央电大《建筑结构》期末考试——计算题.doc

建筑构造2015年中央电大建筑结构期末考试计算题计算题一、已知钢筋混凝土矩形截面简支梁bh=200450mm，计算跨度L=5m，梁上作用均布永久荷载（包括梁自重）标准值gk=6kN/m, 均布可变荷载标准值qk=15kN/m混凝土为C20（fc=9.6N/mm2），纵向钢筋为HRB335级(级即：fy =fy=300N/ mm2），b =0.55，取as=as=35mm。试：计算截面配筋并画出截面配筋草图。解：1、确定设计参数：由题设知：bh=200450mm， L=5m， gk=6kN/m, qk=15kN/m，砼C20（fc=9.6N/mm2），fy =fy=300N/ mm2），b =0.55， as=as=35mm。1=1.02、计算荷载效应设计值： M=（1.2gk+1.4qk）L/8=(1.26+1.415)5/8=88.125 kN.m3、判别单双筋: 4、强度计算: 由公式得: 将代入公式 得： 查表选配2f20+1f18，实配5、验算配筋构造：钢筋的净距=(200-50-220-18)/2=46mm d=20 mm且25mm满足要求二、某框架结构柱，截面尺寸bh=300500m，层高H=4.5m，计算长度L0=1.25H，轴力设计值N=1500 kN，弯矩设计值M=300 kN.m，采用C30砼，纵筋用HRB400级。求所需的AS和AS。 【例6-1】有一矩形截面钢筋混凝土简支梁，结构的安全等级为二级（一般房屋），环境类别为一类（室内正常环境），该梁的计算跨度l=5.445m,梁上承受均布荷载，其中永久荷载标准值gk=15N/m（未包括梁自重），可变荷载标准值qk=5.5KN/m，永久荷载分项系数G=1.2和G=1.35，可变荷载分项系数，Q=1.4,组合值系数c=0.7。试选取截面尺寸，再按正截面承载力计算并选配纵向受拉钢筋。1） 材料的选用：混凝土强度等级采用C25，c=11.9KN/m，a1=1.0纵向受拉钢筋选用HRB335级钢筋，y=300N/m查表6-4得知b=0.550，查表6-6得知min=0.2%2） 截面尺寸的选取：按h=（1/161/8）*l=（1/161/8）*5445=340681mm，选取h=500mm按b=（1/3.51/2）*h=（1/3.51/2）*500=143250mm，选取b=200mm3） 荷载计算4） 钢筋混凝土自重标准值为25KN/m3，实际工程尚需考虑梁的抹灰重量，此处略去不计。梁上作用的总均布荷载设计值按可变荷载效应控制的组合q1=G（gk+2.5）+Q*qk=1.2（15+2.5）+1.4*5.5=28.7KN/m按永久荷载效应控制的组合q2=G（gk+2.5）+Q*c*qk=1.35（15+2.5）+1.4*0.7*5.5=29.0KN/m取其最不利值：q=29KN/m4） 内力计算：由安全等级为二级，得知r0=1.0，故梁的跨中最大弯矩设计值为M=1/8ql=1/8*29*5.445 =107.474KNm5） 配筋计算由环境类别为一类，混凝土强度等级为C25，由表6-1得知纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度c=25mm，初定梁内受拉钢筋按一排考虑，则由式6-3可得： h0=h-c-10=500-25-10=465mm将已知值代入基本公式：a1yb=yAsMa1yb（h0/2）则得： 1.0*11.9*200=300A （6-25） 107.474*10*10=1.0*11.9*200（465/2）（6-26a）由公式6-26a可解得值：=h0-h02M/a1cb=4654652*107.474*10*10/1.0*11.9*200=110.2mm由公式（6-25）可解得As值：As=cb/y=11.9*200*110.2/300=874m由附录之附表4-1，选配纵向钢筋320（实配As=941m）。因为三根直径为20mm的钢筋，在梁宽200mm的范围内可以布置成一排，所以按一排计算的h0值适合，说明计算结果有效。验算适用条件之一：=110.2b h0=0.550*465=255.8mm验算适用条件二：As=941mmin bh=（0.2/100）*200*500=200m验算结构表明，基本公式的适用条件均能满足，且配筋率=As/（bh0）=941/（200*465）=1.01%，在经济配筋率（0.6%1.5%）的范围内，说明设计合理。【例6-2】对6-1，利用计算系数法进行正截面受弯构件承载力计算。 第一步：求s并验算适用条件：s=Mfcbh。=107.474101011.9200465=0.209s，max=0.399（满足条件一） 第二步：知s ，求：=1（12s）=1（120.209）=0.237 第三步：用求As，并选配钢筋：As=fcbh。fy=11.92000.237465300=874mm 其中，第二步，也可由s，求s：s=1（12s）2=1（120.209）2=0.881 其中，第三步，也可改由s求As：As=Msfyh。=107.47410100.883465300=874mm 最后，选用320（As941mm），并验算适用条件二：As=941mmminbh=0.2100200500=200mm 通过计算，说明满足正截面承载力要求。四、构造图示题1、绘图说明民用建筑中承重内、外墙处的定位轴线的位置。答：2、绘图说明地下室的一般防潮构造做法。答：四、构造图示题1、绘图说明聚苯颗粒保温砂浆的分层构造。答：2、绘图说明楼地面的主要构造层。答：四、构造图示题1、绘图说明上人卷材防水屋面保护层做法。答：2、绘图说明涂膜防水屋面的女儿墙泛水构造。答：四、构造图示题1、绘图说明上人卷材防水屋面保护层做法。答：2、绘图说明涂膜防水屋面的女儿墙泛水构造。答：四、构造图示题1、绘图说明地面垫层纵向缩缝的构造。答：2、绘图说明轻钢结构厂房轻型彩色涂层压型钢板屋面挑檐檐口构造。答：四、计算题（共25分） 1已知一单筋矩形梁截面尺寸bh为20cm45cm，混凝土标号20号(Ra=11MPa)，采用I级钢筋（R g=240MPa），A g =13.56， s=1.25， c= 1.25，a=38mm， j g =0.65,该截面是否能承受计算弯矩65kNm的作用。 (10分)解：(1)计算混凝土受压区高度x a=38mm，则有效高度h0=453.8=41.2cm (2分) =14.79cm j g h0=0.6541.2=26.78cm 符合要求。 (3分)(2)计算截面所能承受的最大计算弯矩 M u= Ra b x (h0 x/2)= 11200147.9(410147.9/2)10-6 = 87.98kNmM j=65kNm (3分) (3)该截面能承受计算弯矩65kNm的作用 (2分)2.已知矩形截面偏心受压构件，截面尺寸bh=400600mm计算长度l0 =4cm，受压钢筋A=1520mm2受拉钢筋Ag=1256mm2。20号混凝土，级钢筋。承受计算轴向压力Nj=1000kN，计算弯矩Mj=303.4kNm验算该构件是否满足承载力要求。 (15分) (Ra=11Mpa, Rg= R=340Mpa, jg =0.55, b=0.9,s=1.25, c=1.25,=1.105,=0.895)解：(1)大、小偏心受压的初步判定e0 =303.4mm故 e0=335.3mm 0.3 h0 =0.3560=168mm可先按大偏心受压计算.(2分) (2)大、小偏心受压的初步判定x 2a=80mm,确属大偏心受压 (5分) (3)计算该构件所能承受的最大纵向力=1002.9KN Nj =1000KN满足正截面承载力要求。 (5分)(4)垂直于弯矩作用平面的截面复核=2437.8KN Nj =1000KN满足设计要求。 （3分）五、计算题（其中1题10分，2题10分，共计20分）1、某轴心受压柱截面面积，计算长度为，轴向力设计值为1300kN，已知纵向钢筋配有(,),c20混凝土级（），试进行验算并配置箍筋？（，）2、从现场取得100的原状土样，测得其质量，干土的质量，土的相对密度为，求此土样的天然密度、含水量、孔隙比、孔隙率、饱和度（）。 已知：，构造图示题要求：正确表达相关构造的建筑图例，并标注相应的尺寸，必要时可配合简单的文字说明1用图示例水平防潮层的几种位置确定。2举例说明散水与勒脚间的节点处理，并用材料引出线注明其做法。3举例说明外窗台构造。4用剖面图表示板式楼梯和梁板式楼梯的基本组成。板式楼梯： 梁板式楼梯： 5用图示例梁板式雨篷构造。6简图示意柔性防水屋面不上人平屋顶的伸缩缝构造。四、构造图示题1、绘图说明地面垫层纵向缩缝的构造。P221 2、绘图说明轻钢结构厂房轻型彩色涂层压型钢板屋面挑檐檐口构造。P237四、构造图示题1、绘图说明上人卷材防水屋面保护层做法。P140 图8-112、绘图说明涂膜防水屋面的女儿墙泛水构造。P151 图8-31四、构造图示题1、绘图说明聚苯颗粒保温砂浆的分层构造。P662、绘图说明楼地面的主要构造层。P71四、构造图示题1、绘图说明民用建筑中承重内、外墙处的定位轴线的位置。P12 图1-22、绘图说明地下室的一般构造做法。P36 图3-14六、计算已知某台阶状混凝土截面的条形基础台阶宽为180mm，台阶高为300mm，问是否满足混凝土刚性角的限制。答：bh18030011.7 混凝土的刚性角允许值：bh11，11.711，满足要求。四、构造图示题1、绘图说明地面垫层纵向缩缝的构造。答：2、绘图说明轻钢结构厂房轻型彩色涂层压型钢板屋面挑檐檐口构造。答： 四、作图说明题(共25分) 1用图示例水平防潮层的三种材料做法。(15分)， 得分要点：每小图5分，其中图示和标高3分，文字标注2分。 2绘图说明外窗台的构造做法。要求：正确表达相关构造的建筑图例，并标注相应的尺寸，必要时可配合简单的文字说明。(10分得分要点：表达出外窗台“一挑二斜三滴水的构造要求，图例和尺寸各5分。四、作图说明题（共25分） 1图示卷材防水屋面高低跨处屋面伸缩缝及泛水构造。（10分） 得分要点：垫砖：1分；泛水构造（泛水高度、卷材收头、转折处泛水处理）6分；变形缝宽和缝内处理：3分 图示： 1图示卷材防水屋面高低跨处屋面伸缩缝及泛水构造。（10分） 得分要点：两个图任选其一。垫砖：1分；泛水构造（泛水高度、卷材收头、转折处泛水处理）6分；变形缝宽和缝内处理：3分2用剖面图表示出板式楼梯和梁板式楼梯的基本组成。（15分） 得分要点：板式楼梯7分，梁板式楼梯8分，平台板边上墙体部分也可用折断线表示。图示： 得分要点：板式楼梯7分，梁板式楼梯8分，平台板边上墙体部分也可用折断线表示。图示：四、作图说明题（共25分） 1举例说明散水与勒脚间的节点处理，并用材料引出线注明其做法。（10分）得分要点：构造缝隙处理2分，散水和勒脚画法：4分；文字和尺寸标注：4分。图示：得分要点：构造缝隙处理2分，散水和勒脚画法：4分；文字和尺寸标注：4分。2绘图表达柔性防水平屋面女儿墙内落外排水的节点构造？（15分） 要求：表达出柔性防水屋面的基本构造层次，以及女儿墙和水落口基本构造要求。配合必要的文字说明和尺寸。 得分要点：柔性防水屋面的基本构造层次5分，女儿墙构造5分，水落口构造5分。图示：四、作图说明题（共25分） 26绘图说明地下室的一般防潮构造做法。(lo分) 根据具体情况酌情给分。27.某多层砖混结构住宅，室内外地面高差0.45米，室内采用水磨石地面，勒脚采用石材贴面，试绘出外墙勒脚的剖面构造详图。(15分) 根据具体情况酌情给分。四、作图说明题（共25分） 26.用图示例压型钢板混凝土组合楼板的构造，并配以必要的文字。（10分） 根据具体情况酌情给分。27用图示例水平防潮层的几种位置确定。（15分）根据具体情况酌情给分。四、作图说明题（共25分） 26.用图示例压型钢板混凝土组合楼板的构造，并配以必要的文字说明。（10分）根据具体情况酌情给分。27.用图示例采光井的构造，并配以必要文字说明。（15分）根据具体情况酌情给分。四、作圈说明题（共25分） 26绘图说明散水与勒脚间的节点处理，并用材料引出线注明其做法。（15分） 根据具体情况，酌情给分。27图示刚性防水屋面的构造层次，并配以文字说明。(10分)根据具体情况，酌情给分。四、作图说明题（共25分） 26.用图示例压型钢板混凝土组合楼板的构造，并配以必要的文字说明。（10分） 根据具体情况酌情给分。27.用图示例采光井的构造，并配以必要文字说明。（15分）根据具体情况酌情给分。四、计算题37、混凝土试验室配合比为1：2.28：4.47(水泥：砂子：石子，水灰比为0.64，毎立方混凝土水泥用量为286KG，现场测得砂子的含水率为3%，石子的含水率为I%。试计算施工配合比及每立方混凝土各种材料的用量。公式：水泥用费mc=mc；砂子用量ms=ms(1+ws);石子用量mg=mg(1+wg)；用水量mw=mw-ms*ws-mg-wg公式中mcmsmgmw分别为调整后的试验室配合比中每立方混凝土中的水泥、砂子、石子、水的用量，ws/wg为施工现场砂子和石子的含水率.解：水泥用量mc=mc=286KG 砂子用量ms=ms(1+ws)=286*2.28*(1+3%)=672KG石子用量mg=mg(1+wg)=286*4.47*（1+1%）=1291KG用水量mw=mw-ms*ws-mg-wg=286*0.64-625*3%-1278*1%=151KG施工配合比：水泥：水：砂子：石子=286：151：672：1291=1：0.53：2.35：4.51四、计算1、某材料的孔隙率为24%，此材料在自然状态下的体积为40CM3、质量为85.50G，吸水饱和 质量为89.77G，烘干后的质量为82.30G，求该材料的密度（p，体积密度（p0、体积吸水率Wv.四、计算题1、某种岩石的试件,外形尺寸为50X50X50MM，测得该试件在干燥状态下、自然状态下、吸水饱和状态下的质量分别为325G、325. 3G、326.1G，已知该岩石的密度为2.68G/cm3。试求该岩石的体积密度、孔隙率、体积吸水率、质量吸水率。四、计算题(共计15分）1、一块烧结砖,基尺寸符合要求240*115*63MM,烘干后的质量为2500G，吸水饱和后质量为2900G，将该砖磨细过筛，烘干后取50G，用比重瓶測得其体积为18.5CM3。试求该砖的质 量吸水率、密度、体积密度及孔隙率。 公式：四、计算1、烧结普通砖，其尺寸为24.0*11.5*5.3CM，已知孔隙率为37%，质量为2750G，烘干后为 2487G，浸水饱和后为2935G。试求该砖的体积密度、密度、质量吸水率。 公式：五、计算1、浇筑钢筋混凝土梁，要求配制强度为C20的砼，用42.5号普通硅酸盐水泥和碎石，如水灰比为0.60，问是非能寧足强度要求？（标准差为4.0MPa.aa=0.46,ab=0.07）(fcu.o=fcu.k+1.645bo; fev.o=aofau(C/W-ab)五、计算1、按初步配合比试拌30L混凝土拌合物，各种材料用量为：水泥9.63KG，水5.4KG，砂18.99KG， 石子38.12KG，经试拌增加5%的砂，保持不变）满足和易性要求，并测得混凝土拌合物的体积密度为，试计算该混凝土的基准配合比。五、计算1、某材料的孔隙率为24%，此材料在自然状态下的体积为40CM3，质暈为85.50G。吸水饱和质量为89.77G，烘干后的质蚩为82.30G，求该材料的p.p和